综合交通体系高质量发展需要决策分析技术、工程建造技术和系统管理技术三大关键技术的支撑。在我国，交通基础设施建设的工程建造技术已经达到了世界先进水平，但决策分析技术和系统管理技术远远落后于工程建造技术。譬如，我国近期建设的高速铁路、高速公路、地铁、桥梁隧道等大型工程，建造的工程质量世界领先，但这些设施建设的决策过程科学性不足，建成后的系统运行管理现代化、智能化水平相对落后，造成交通基础设施质量很高，但交通功能很低、系统功能很弱的尴尬局面。

交通基础设施的工程建造，有BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)技术体系的支撑，而实现我国综合交通体系的高质量发展，突破决策分析技术、系统管理技术的技术瓶颈，需要打造以“互联网+”、大数据、人工智能、虚拟仿真等新一轮革命性技术为依托的综合交通信息模型体系TIM(Transportation Information Modeling)。

TIM技术构架

类似于工程建造与城市建设领域的BIM、城市信息模型CIM(City Information Modeling)技术，综合交通信息模型体系TIM主要服务于综合交通体系的决策分析与系统管理。TIM的研究覆盖城市交通、城际交通、城市群交通、跨区域综合运输等范围，是综合交通运输系统高质量发展的重要支撑技术，是一个“数据共享、模型共享、预案共享、软件共享”的资源共享平台。

TIM的技术框架应集成交通数据、交通分析、虚拟仿真、分析评价、结果展示等功能，打造“基础数据库、分析模型库、平台软件库、场景预案库”的资源共享平台。其中，TIM的分析模型库应包括：综合交通系统“多网合一”网络拓扑模型体系，交通运输、国土资源、经济发展、生态环境相互作用机理模型体系，综合交通系统各出行方式或运输方式相互作用机理模型体系、综合交通网络交通运行特征模型体系、综合交通体系出行效率或运输效率评估模型体系、综合交通体系经济效益评估模型体系、综合交通体系能源消耗与碳排放评估模型体系等。

在此基础上，依托上述TIM技术框架与核心模型，形成我国完全自主的平台软件，并配备BIM或CIM扩展接口。TIM解决前期决策与后期运维管理问题，BIM或CIM解决施工建设阶段的模块化建设与信息控制问题，TIM与BIM或CIM联合，解决综合交通体系高质量发展问题，实现多区域、多部门、多方式、全过程的数字化协同管理。

综合交通网络的建设，必须在规划、建设、运行与管理的全过程中坚持各运输方式统筹兼顾、融合发展，形成公铁水航、管道及城市道路统筹兼顾、融合发展的一体化综合立体交通体系。综合交通体系虚拟仿真决策支持平台(即综合交通大脑)为完善网络布局、推动各运输方式一体化融合、实现高质量发展提供了平台，而TIM技术则为综合交通大脑的搭建提供了关键技术支撑。因此，建立综合交通信息模型体系TIM，实现多网融合拓扑结构构建、交通需求融合分析、交通网络虚拟仿真等技术瓶颈的突破，已成为我国综合交通运输系统一体化融合的当务之急，对实现我国综合交通运输系统高质量发展具有重要推动作用。

案例分析

西部陆海新通道虚拟仿真决策支持平台

近年来，重庆、广西等西部省(自治区、直辖市)积极参与共建“一带一路”，基本形成由重庆、四川分别经湖南、贵州、云南至广西北部湾港的三条铁路运输线路。

三条铁路运输线路的建成为促进西部地区经济发展、外贸增长和产业转型升级做出了重要贡献。但既有通道仍存在交通运输瓶颈制约、竞争能力不强、物流成本偏高等突出问题。在此形势下，国家发改委发布《西部陆海新通道总体规划》，提出要统筹各种运输方式，围绕建设大能力主通道和衔接国际运输通道，在铁路运输、公路运输、水路运输及枢纽、场站、港口等方面建设一批重点项目。

西部陆海新通道虚拟仿真决策支持平台可以对西部地区新建铁路、新建公路和连通水运等方案进行虚拟仿真，定量分析方案实施前后的客货运量。决策支持平台中的TIM技术由基础数据库、分析模型库、平台软件库和场景预案库四大部分组成，分别介绍如下。

基础数据库西部陆海新通道虚拟仿真决策支持平台的综合交通网络数据库基于OSM(OpenStreetMap)构建，全网络(含公铁水航等)共有28，958个交通节点、46，882个路段和521个交通小区;人口分布数据基于LandScan数据平台构建，研究区域覆盖人口总数超过2.90亿;社会经济发展数据从国家统计年鉴获取，研究区域每年产生的GDP近15万亿元;重要路段/节点(如高速公路、高速铁路、机场、港口等)的交通运输量数据从政府相关职能部门获取，用于标定和校验决策支持平台。

分析模型库交通分析模型是西部陆海新通道虚拟仿真决策支持平台的内核，主要技术突破是实现从单一、同质的交通网向多网、异质的交通网转换，分析模型具体包括：综合交通网络“多网合一”拓扑模型、客货运输路段与枢纽交通阻抗分析模型、客货运输优势运距分析模型、多网竞争的方式组合与交通分配模型、效能评估虚拟仿真模型等。

平台软件库西部陆海新通道虚拟仿真决策支持平台集成了基础数据支持、交通需求分析、交通运行分析、综合效能评价、数字化人机交互5大模块，涵盖27种具体功能，能满足110多种操作与分析需求，覆盖综合交通仿真分析的全过程，能够实现基础数据快速获取、决策方案快速生成、交通分析系统集成、实施效果虚拟仿真等定量化、可视化的决策支持。

场景预案库备选预案库面向综合交通运输行业多部门提供交通方案的“一键式”备选策略设计。以《西部陆海新通道总体规划》中提及的重点项目为例，设立5个场景预案库案例。平台可以对任意对象的交通业务场景进行一体化仿真分析，并定量化、可视化地给出该业务场景下不同运输方式(公铁水航等)的客货运量变化与能源消耗、碳排放情况，为重大工程建设提供决策依据。

■ 文|东南大学 王炜 赵德 华雪东 王建

■ 来源|参考网：《中国公路》，2023年2期